2027届高考物理二轮复习专项训练 专题六 机械振动与机械波

**基本信息** 聚焦机械振动与机械波核心考点，通过图像分析、多解问题及实际应用题型，系统训练科学思维中的模型建构与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |机械波基本概念|单选1-4|波形与振动图像结合，传播方向判断|从振动质点运动特性到波的时空分布规律| |波的叠加与应用|单选5、7，多选9|干涉衍射条件，振动加强点分析|基于波的独立传播原理推导叠加规律| |单摆与简谐运动|单选6，多选11|实验数据处理，周期公式应用|从回复力本质到简谐运动表达式建构| |综合计算|解答题13-15|已知波形图求波速、周期，振动方程建立|整合v=λ/T公式与图像信息的综合推理|

2027届高考物理二轮复习第一部分力学专题 专题六机械振动与机械波同步练习 一、单选题 1．如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐机械波在t=0时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波速大小为4m/s B．波沿x轴负方向传播 C．该波可以与另一列频率为2Hz的波发生干涉 D．波在传播过程中遇到2m尺度的障碍物不能发生明显的衍射 2．如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，如图乙所示为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．时，质点P位移为 C．波传播的速度为4m/s D．在0~5s内，质点P运动的路程为20cm 3．某同学在岸边振起了一列水波（可视为简谐横波），沿波的传播方向上有两个相距为2m的竖直立杆，已知该波的周期为0.5s，他发现水波在两根立杆处同时达到平衡位置，且两杆之间只有一个波峰，则该波在水中传播的速度可能为（　　） A．6m/s B．m/s C．2m/s D．m/s 4．如图所示，两列仅起振方向不同的波沿一直线相向传播。当它们相遇时，完整波形可能是（　　） A． B． C． D． 5．降噪耳机主要通过主动降噪（ANC）和被动降噪（PNC）两种技术原理实现噪音消除，主动降噪利用声波干涉抵消噪音（如图所示），图中波峰表示密部，波谷表示疏部，下列说法正确的是（　　） A．降噪声波与环境噪声的波长相同，且耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直 B．一个周期内，点处质点向右移动一个波长的距离 C．图中点处质点的位移始终为0 D．环境噪声频率越高，降噪声波的频率也必须随之升高，同时从耳机传播到耳膜的速度越大 6．某同学在探究单摆运动中，图a是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图，图b是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，根据图b的信息可得（　　） A．摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力充当单摆的回复力 B．从t=0时刻开始摆球第一次摆到最低点的时刻为0.5s C．用米尺量得细线长度l，即摆长为l D．由图可计算出单摆的长度为1.0m 7．如图所示，，是同频率同步调的两个波源，振幅均为A，周期为T，实线代表波峰，虚线代表波谷。关于图中所标的a、b、c、d四个质点，下列说法正确的是（    ）    A．a的振幅为2A B．b为振动加强点，c为振动减弱点 C．图示时刻b在波峰，经0.5T，b到达波谷 D．经1.5T质点a运动到质点b处 8．两列沿轴传播的简谐横波、，实线波的波源在的点，虚线波的波源在的点，从时刻两波源从平衡位置开始振动，产生的机械波沿轴传播，在时两波源间的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A．波源的起振方向相同均沿轴向下 B．两波的波速大小均为10m/s C．在时处质点的振动速度大于处质点的振动速度 D．处的质点在前0.05s内运动的路程为50cm 二、多选题 9．如图a所示为时刻波的图像，b为波在A点的振动图像，A点距离B点10米，C点距离B点2米，下列说法正确的是（　　） A．该波向x轴负方向传播 B．该波的波速为 C．0~14秒内质点A所走过的路程为 D．再过一秒质点C在波谷位置 10．平衡位置位于O点的波源产生的简谐横波在xOy平面内传播，形成的波面均为圆，时刻，波面分布如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，此时波源恰好位于波谷处。a、b与O之间的距离分别为0.5m、0.9m，c的坐标为（0，）。已知z轴正方向垂直于xOy面向外，时平衡位置位于c点的质点首次位于波谷。下列说法正确的是（　　） A．该波源的振动周期为2s B．时，平衡位置位于b点的质点沿z轴负方向振动 C．时，平衡位置位于c点的质点加速度最大且方向沿z轴负方向 D．时，平衡位置位于b点的质点速度最大 11．如图，质量为m的物块C放在水平地面上。一劲度系数为k的轻质弹簧底端与C锁定，上端与质量为m的物块B锁定，一开始物块B与C处于静止状态。现让质量为2m的物块A在物块B正上方的某一高度静止释放，物块A与B碰后粘在一起作周期为T的简谐运动。整个运动过程中，物块C恰好未离开地面。已知弹簧始终在弹性限度内，碰撞时间极短，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．简谐运动的振幅为 B．地面受到的最大压力 C．简谐运动的表达式为 D．与碰后第一次回到碰撞位置所用的时间为 12．如图所示，当健身者以固定频率上下抖动战绳时，战绳呈现的波浪状起伏可视为简谐横波。t=0时刻的波形如图实线所示，在t1=0.4s时刻的波形如图虚线所示，P为战绳上平衡位置位于x=2m处的质点。下列说法正确的是（　　） A．若波沿x轴正方向传播，波速可能为10m/s B．若波沿x轴正方向传播，质点P的振动方程可能为y=-10sin（5πt+）cm C．若波沿x轴负方向传播，波的周期可能为1.2s D．若波沿x轴负方向传播，且T<t1<2T，则t=0.02s时质点P第一次到达波谷位置 三、解答题 13．如图所示，沿x轴方向传播的一列简谐横波，时的波形如图线所示，过O点的质点经0.2s到达波谷位置；已知该横波的传播周期大于0.4s。 （i）求该波的速度； （ii）处的质点在0~0.2s的时间内通过的路程为4cm，求该波的振幅以及处质点的振动方程。 14．一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时刻波源开始振动，0～4s内波源的振动图像如图甲，t=4s时刻的波形图如图乙。 （1）该波的传播速度； （2）波源在0～6s内通过的路程； （3）x=6m处的质点第一次到达波峰的时刻。 15．一列沿轴方向传播的简谐横波如图所示，实线为时刻的波形图，虚线为0.4 s时刻的波形图。该波的波速大小满足。 (1)证明该波不可能沿轴正方向传播； (2)求该波的波速大小以及周期。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B C C B C D AC AB 题号 11 12 答案 ABD AD 13．（i）10m/s；（ii） 【详解】（i）由题意可知机械波向右传播，波形向右传播的距离为 所以波速 ＝10m/s （ii）由题意可知 λ＝12m 则周期为 T＝＝1.2st0=0时的波形方程 当x＝1m时 可知 x=2m在t0=0s时的位置 y2＝x=2m质点的振动方程 当t＝0.2s时 所以振幅 A＝4cm 所以x=2m质点的振动方程 14．（1）0.5m/s；（2）24cm；（3）13s 【详解】（1）由图甲可知该波的周期为 由图乙可知该波的波长为 则该波的传播速度为 （2）由图甲可知该波的振幅为 由于 则波源在0～6s内通过的路程为 （3）由题图甲、乙知，时波峰在1.5m处，该波峰要传到6m处，需要的时间为 所以处的质点第一次到达波峰的时刻为 15．(1)根据题图可知，该波的波长，若波沿轴正方向传播，则有 时间内波向右传播的距离 根据 解得 由题意知，，则 假设不成立，因此该波不可能沿轴正方向传播。 (2)25m/s，0.32s 【详解】（1）略； （2）由（1）可知，该波沿轴负方向传播，有时间内波向右传播的距离 根据 解得 由题意知，可得 只能取1，可得 又 解得。 学科网（北京）股份有限公司 $